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Articulo de referencia

Caldera de Ōkataina

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Coordenadas : 38°10′S 176°30′E / 38.167°S 176.500°E / -38.167; 176.500

La caldera de Ōkataina (o centro volcánico de Ōkataina , también escrito Okataina ) es una caldera volcánica y sus volcanes asociados ubicados en la zona volcánica de Taupō, en la Isla Norte de Nueva Zelanda . Cuenta con varias subcalderas, reales o hipotéticas. La caldera de Ōkataina se encuentra justo al este de la caldera de Rotorua, más pequeña e independiente, y al suroeste de la ensenada de Rotomā , mucho más pequeña , que generalmente se considera un volcán asociado. Presenta altas tasas de vulcanismo riolítico explosivo , aunque su última erupción fue basáltica . La caldera de Haroharo, hipotética y contenida en su interior, ha sido descrita en ocasiones con términos casi intercambiables con la caldera o el complejo volcánico de Ōkataina, y por otros autores como un complejo separado definido por características gravitacionales y magnéticas. [ 3 ] : 14 [ a ] ​​Desde 2010 se utilizan con frecuencia otros términos como alineación de chimeneas de Haroharo, caldera de Utu, caldera de Matahina, caldera de Rotoiti y una postulada caldera de Kawerau, [ 2 ] en lugar de una clasificación de caldera de Haroharo. [ 3 ] : 2

Geografía

La caldera cubre un área de aproximadamente 450 kilómetros cuadrados (170 mi²) , extendiéndose desde el lago Rotoehu en el norte hasta el lago Rotomahana en el sur. [ 4 ] El límite noreste divide el lago Rotoiti y el noreste incluye todo el lago Rotomā . La esquina suroeste está definida por los domos de la ensenada de Ōkareka y el valle del rift volcánico de Waimangu, mientras que el aspecto sureste está dominado por el monte Tarawera y las tierras baldías volcánicas de la cuenca de Puhipuhi . La caldera también contiene varios lagos, incluyendo parte o la totalidad del lago Ōkareka , el lago Ōkataina , el lago Rotoehu , el lago Rotomā , el lago Rotoiti , el lago Rotomahana , el lago Tarawera y el lago Tikitapu . [ 4 ] 

Geología

Los depósitos volcánicos superficiales son principalmente riolita , con algo de basalto y un área de dacita . [ 5 ] Ahora se cree que la caldera contiene la Caldera Utu, la Caldera Matahina, la Caldera Rotoiti y la Caldera Kawerau, caracterizándose el evento principal de Matahina hace unos 322.000 años y los eventos de Rotoiti hace unos 55.000 años como formadores de caldera. [ 6 ] : 69–70 Hay tres bahías de estructuras de colapso geológico asociadas, siendo la Bahía o Caldera Rotomā , [ 7 ] la Bahía Ōkareka como otra estructura ahora rellena, [ 8 ] : i y la Bahía Puhipuhi , formada más recientemente (hace 44–31.000 años) . [ 9 ] : 2.2.1. Las partes más antiguas del basamento de la caldera tienen ahora más de 5 km (3,1 millas) de profundidad, y las calderas más jóvenes de Rotoiti y Kawerau todavía tienen 2,5 km (1,6 millas) de profundidad y están en gran parte rellenas por material eruptivo. [ 10 ] [ 2 ]    

erupciones

Mapa
Mapa centrado para mostrar depósitos volcánicos superficiales seleccionados, incluyendo todas las ignimbritas superficiales actuales de la caldera de Ōkataina. Estas ignimbritas superficiales presentan diversas tonalidades violetas claras, idénticas para cualquier origen común, pero otras erupciones fragmentan las capas de ignimbrita. Este mapa muestra menos detalles de las erupciones recientes de la caldera de Ōkataina que el otro mapa de la página.
Leyenda
  • La clave para las rocas volcánicas que se muestran con bateo es:
  •   basalto (tonos marrones/anaranjados)
  •   basaltos monogenéticos
  •   Basaltos indiferenciados del Complejo Tangihua en el Alóctono de Northland
  •   basaltos de arco
  •   basaltos de anillo de arco
  •   dacita
  •   andesita (tonos de rojo)
  •   andesita basáltica
  •   riolita ( la ignimbrita tiene tonalidades más claras de violeta)
  •   plutónico
  • El sombreado blanco representa características seleccionadas de la caldera.
  • Al hacer clic en el icono rectangular, se habilita la ventana completa y, al pasar el ratón por encima, se muestra el nombre del volcán/enlace a la wiki y las edades anteriores al presente.

La caldera ha experimentado seis erupciones en los últimos 10 000 años, la más reciente la erupción del Monte Tarawera en 1886, en la esquina sureste de la caldera. La caldera contiene dos complejos de domos de lava principales: la alineación de chimeneas de Haroharo en el norte y la alineación de chimeneas de Tarawera en el sur. Estas dos alineaciones de chimeneas están asociadas con la subsidencia actual en los últimos 20 años de aproximadamente 1,5 cm/año (0,59 pulg /año) , que se supone que se debe principalmente al enfriamiento y la contracción del magma fundido previo. [ 11 ] Otros volcanes conectados con la caldera incluyen Putauaki (Monte Edgecumbe) [ 12 ] y el cráter maar del lago Rotokawau , que probablemente se formó a partir de una extrusión de dique basáltico asociada con el cuerpo común de magma blando . [ 13 ]  

La erupción del monte Tarawera en 1886 , representada en esta pintura contemporánea de Charles Blomfield , es la erupción importante más reciente de la caldera de Ōkataina.

Amenaza

Si bien los volcanes más activos de Nueva Zelanda actualmente producen erupciones pequeñas con relativa frecuencia, los volcanes de Ōkataina tienden a entrar en erupción de forma muy violenta tras intervalos de siglos. Por ello, representan una amenaza potencial significativa para la región de Bay of Plenty y constituyen el riesgo volcánico más importante de Nueva Zelanda. [ 12 ] Durante los últimos 20 000 años, se han producido varios tipos de erupciones piroclásticas y de lava : erupciones de basalto con bajo contenido de silicatos, erupciones de riolita con alto contenido de silicatos y las más raras erupciones intermedias de andesita y dacita . El tipo de magma más común en Ōkataina es la riolita. [ 12 ] Se sospecha que el tiempo de aviso antes de las erupciones puede ser de tan solo unas horas, ya que las señales de actividad volcánica son muy inespecíficas; el análisis histórico de la composición es coherente con esta velocidad desde el reservorio de magma hasta la superficie, y esta fue toda la advertencia proporcionada por la única erupción riolítica de la era moderna. [ 9 ]

Mecanismo de erupción

El vulcanismo de arco subyacente es impulsado inicialmente por grandes aportes de magma basáltico de la placa del Pacífico subducida . Estos magmas basálticos a menudo nunca llegan a la superficie debido a una densidad relativamente alta del magma en comparación con la corteza circundante de la placa australiana , pero pueden desencadenar enjambres sísmicos . [ 14 ] Por lo general, estas intrusiones se enfrían en la corteza y luego se solidifican en una intrusión ígnea gabroica (también conocida como plutón) en profundidad o se asocian con la generación de magmas más evolucionados con mayor contenido de silicatos que se separan. Luego, como intrusiones evolucionadas, pueden enfriarse aún más sin erupcionar para formar una intrusión félsica o pueden ascender para luego erupcionar como riolita, dacita o andesita. A veces se cree que tales erupciones son iniciadas por un magma basáltico precursor. En el caso de la caldera de Ōkataina, se sabe que la arquitectura subsuperficial está compuesta por bolsas discretas de magma, y ​​con una excepción de dacita ya mencionada, estas son riolíticas. Las bolsas de magma fundido se encuentran principalmente entre 5 y 8 km (3,1 y 5,0 mi) de profundidad, pero se ha caracterizado una a 3 km (1,9 mi) de profundidad. [ 10 ] Las bolsas han erupcionado magmas de composición distinta en erupciones individuales. [ 2 ] La composición está relacionada con el calor y los volátiles transferidos entre los basaltos parentales y dichas riolitas durante el tiempo en que la subbolsa ha estado madurando. La interacción de magma basáltico-riolítico definitivamente ocurre según estudios locales y mundiales, y también será un factor en los muchos estilos de erupción diferentes que han ocurrido. [ 2 ] A veces, el basalto parece liderar la erupción, en otras ocasiones se ha postulado que los terremotos tectónicos son el habilitante final de una erupción. [ 2 ] [ 15 ]    

Cualquier magma basáltico que llegue a la superficie habrá atravesado esta compleja región cortical y podría erupcionar como un dique . Se cree que esto ocurrió con la erupción del Monte Tarawera en 1886. [ 2 ]

Mapa
Depósitos volcánicos superficiales de Ōkataina en los años posteriores a la erupción de Rotoiti, con un sombreado más oscuro para los más recientes.
Leyenda
  • La clave para las rocas volcánicas que se muestran con bateo es:
  •   basalto
  •   dacita
  •   riolita / ignimbrita
  • █  Ventilaciones definidas
  •   Centro Volcánico de Ōkataina con sus bahías
  •   Subcalderas postuladas por Cole et al. 2009 en adelante

Historia

Es probable que la historia volcánica de la zona comenzara hace unos 625.000 años. [ 16 ] La caldera se formó por al menos cinco enormes erupciones entre 400.000 y 50.000 años atrás.

La subcaldera eruptiva más antigua se llama caldera Utu y está ubicada en la parte centro-sur. El basamento de esta subcaldera se encuentra aproximadamente a 5 km (3,1 millas) por debajo del nivel del suelo actual. [ 2 ]  

El evento de colapso más significativo, con un volumen eruptivo de 150 kilómetros cúbicos (36 mi³ ), ocurrió hace 280 000 años. [ 17 ] Este colapso estuvo asociado con la erupción de la Ignimbrita de Matahina , que cubre más de 2000 km² (770 mi² ) de la parte central de la Isla Norte. [ 1 ] La segunda fase principal, la subcaldera de Matahina, se encuentra al sureste y su basamento también está a unos 5 km (3,1 mi²) por debajo del nivel del suelo actual. [ 2 ] La forma original de la caldera de Matahina ha sido modificada (y enterrada/destruida) por varios eventos, incluyendo al menos ocho erupciones menores entre 70 000 y 24 000 años atrás. Por ejemplo, la cuenca/embalse de dacita Puripuri es una característica relacionada con la subsidencia. Esta subsidencia está relacionada con el movimiento lateral del magma subyacente hacia los márgenes orientales de la caldera. [ 2 ]       

Las erupciones simultáneas ocurridas hace aproximadamente 50 000 años [ 18 ] en Rotoiti y en Earthquake Flat, en los extremos norte y sur de la caldera respectivamente, tuvieron volúmenes eruptivos de 120 kilómetros cúbicos (29 millas cúbicas ) y 10 kilómetros cúbicos (2,4 millas cúbicas ) . [ 1 ] La subcaldera de Rotoiti resultante se encuentra al norte de la caldera de Utu. [ 2 ]    

Entre esta erupción y hace 21 000 años se depositaron más de 81 km³ (19 millas cúbicas) de tefras plinianas silícicas de Mangaone o depósitos de flujos piroclásticos , pero se desconoce dónde se centraron las erupciones. Uno de estos eventos puede atribuirse a la erupción de ignimbrita de Kawerau de hace 33 000 años, ubicada en la parte central de la Caldera Matahina, al nivel de la Cuenca Puhipuhi. [ 1 ] Un área de baja gravedad en estudios gravimétricos es consistente con la ubicación de la cuarta fase de la Caldera Kawerau y su basamento a unos 2 km (1,2 millas) por debajo del nivel del suelo actual. [ 2 ]     

Aunque los modelos de caldera más recientes incluyen la alineación del conducto de Haroharo, no permiten la existencia separada de una caldera de Haroharo como muchos habían postulado históricamente. [ 2 ]

Más recientemente, se sabe que los volcanes dentro de la caldera han entrado en erupción once veces en los últimos 21.000 años, siendo todas menos dos de esas erupciones de riolita. [ 19 ] [ 12 ] Las erupciones de Rotoma ocurrieron en una ensenada nororiental , y nuevamente como en el caso de la cuenca de Puripuri, el magma erupcionado desde un reservorio lateral está asociado con la subsidencia hacia el margen oriental de la caldera de Rotoiti. La ensenada de Ōkareka al oeste también está asociada con la subsidencia del borde de la caldera, esta vez los bordes occidentales compartidos de las calderas de Utu, Matahina y Rotoiti. [ 2 ]

Dos de estas erupciones, ambas en Tarawera, ocurrieron en los últimos 2000 años (en 1886 y alrededor del año 1314 d. C. ). La erupción más explosiva de los últimos 21 000 años probablemente ocurrió en la alineación del cráter Haroharo alrededor del año 5500 a. C. Esta eyectó unos 17 km³ (4,1 mi³ ) de magma. [ 12 ] Durante los últimos 21 000 años , el volcán Ōkataina ha contribuido con un volumen total de magma eruptivo de aproximadamente 80 km³ (19 mi³ ) en todas sus erupciones. [ 19 ] [ 20 ]      

En resumen, las erupciones caracterizadas han sido: [ 21 ] [ 17 ] [ 16 ] [ 1 ]

Tectónica

No se definen fallas bajo esta caldera muy activa. La falla activa de Paeroa termina en el borde de la caldera y la falla activa de Ngapouri-Rotomahana está justo al sur. Las dos alineaciones de chimeneas principales recientemente activas en la caldera de Ōkataina, las chimeneas de Horahora y Tarawera, son paralelas a estas fallas identificables fuera de la caldera, aunque las fallas no están en la línea exacta de la chimenea. [ 1 ] En los últimos 9500 años, cuatro de las siete rupturas principales de la falla de Manawahe se han asociado en el tiempo con una erupción volcánica del centro volcánico de Okataina. Esta falla está justo al este del lago Rotomā en el límite entre el graben tectónico de Whakatāne y los segmentos magmáticos de Ōkataina del rift de Taupō . Estas son la erupción de Whakatane de hace unos 5500 años, la erupción de Mamaku de hace unos 8000 años y al menos dos rupturas de falla antes o durante la erupción de Rotoma de hace 9500 años. [ 17 ] De manera similar, la falla de Ngapouri-Rotomahana y la falla de Paeroa tienen múltiples rupturas asociadas en el tiempo con el vulcanismo, incluyendo inmediatamente antes de las erupciones de riolita de Mamaku y Rotoma en el caso de la falla de Paeroa y de la falla de Ngapouri-Rotomahana inmediatamente antes de la erupción de Kaharoa. [ 15 ] Al menos el 30% de las principales erupciones de la Zona Volcánica de Taupō se han asociado ahora con rupturas de falla locales significativas dentro de 30 km (19 mi) de la erupción. [ 17 ]  

Notas

  1. ↑ Posiblemente comenzó desde
    El montón de HaroHaro... son lavas riolíticas del Centro Volcánico de Okataina, extruidas en el suelo de la Caldera de HaroHaro.

    — J. Healy, Geología del distrito de Rotoroa , 1962, págs. 54-55

    El autor presupone que ciertas ignimbritas provienen de esta fuente. El término Caldera de Haroharo se utilizó cada vez más en artículos académicos durante las décadas de 1970 y 1980, pero su significado cambió a medida que se comprendió mejor la geología detallada. La dificultad radicaba en que, para entonces, el término Caldera de Haroharo ya estaba establecido. El término aún se utiliza y actualmente se define por diferencias gravitacionales y magnéticas.
  2. ↑ Las fuentes basadas en Darragh et al. 2006 dan fechas aproximadamente 2000 años antes para la erupción de Okareka. [ 27 ]
  3. ↑ Algunos atribuyen esta erupción a la caldera de Kapenga . Véase la discusión en ese artículo.
  4. Las edades asignadas a las erupciones de Rotoiti/Rotoehu varían actualmente en unos 15 000 años según la metodología empleada en la literatura. Esto resulta problemático, ya que muchas edades de rocas volcánicas en el norte de la Isla Norte serían más precisas si existiera un único valor consensuado. El problema de las asignaciones de edad inexactas anteriores surgió con una nueva cifra para la ceniza de Rotoehu de 64 000 ± 1650 años cal. (Wilson et al., 1992), que inicialmente fue ampliamente aceptada. La edad más joven asignada es de 44 300 años (Shane et al., 2003) . Los problemas con algunas técnicas más antiguas posiblemente no se resolvieron con técnicas nuevas que podrían explicar la discrepancia y que resultó en 47.400 ± 1500 años atrás (Flude et al 2016), mientras que un trabajo reciente revisado por pares dio 61.000 ± 1400 años cal. (Villamor et al 2022). Otros estudios de cronología, principalmente recientes, tienen una fecha más joven de 45.200 ± 1650 años cal. (Danišík et al 2020 y 2012), 45.100 ± 3300 años atrás (Peti et al 2020), 47.400 ± 1500 años atrás (Gilgour et al 2008), y antes de estos 65.000 años atrás (Spinks 2005). Una revisión reciente de 27 determinaciones arrojó un rango consensuado de entre aproximadamente 45 y 55 ka cal (Hopkins et al. 2021). Para más información sobre esta cuestión de edad, consulte las notas sobre la ensenada de Puhipuhi .

Referencias

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